Cadre de simulations par le modèle de neige Crocus forcé par ERA-interim
Premiers résultats
Réunion Dôme C Toulouse, 22 mai 2013
Éric Brun
CNRM/GAME Météo-France et CNRS
Ts : variable essentielle pour la compréhension des processus et l'évaluation des modèles (neige, météo, réanalyse, climat)
Ts mesurable par satellite (ciel clair), contrairement à T2m (voir présentations de Hélène et Natalia pour son évaluation)
Ts influence bien plus T2m sur le Plateau que le contraire (terrain plat quasi-infini, stabilité des basses-couches, ...)
Ts dépend du bilan énergétique de la surface et y contribue
Ts : variable pronostique des modèles météo, climat et réanalyses (T2m est un diagnostique à partir de Ts et T 1er niveau atmos.
via des fonctions d'interpolations non universelles)
Ts pilote la température profonde du névé
Dôme C idéal pour observer par satellite Ts et comprendre ses variations
Observations in-situ de Ts via le rayonnement LW up/down
du BSRN (PNRA ENEA / ISAC-CNR)
Modèle de neige Crocus
(Brun et al., 1992, Vionnet et al., 2012)
Ts
Cycle diurne de Ts modélisable si les propriétes de la neige et les forçages météo sont réalistes
bias = +1.29 K rms = 3.54 K correlation = 0.86
(Brun et al., 2011)
Simulation de la température de surface à Dôme C :
- par Crocus forcé par les conditions météorologiques observées in-situ - par Crocus en couplage avec l'atmosphère (AROME)
Prolongation de l'étude locale à Dôme C par une étude sur l'ensemble du Plateau
• Forçage météorologique tiré directement de ERA-interim projeté sur grille à 25 km de résolution
(différence de relief non prise en compte / sans importance sur le Plateau – pas de corrections des précipitations ni autres défauts de ERA-interim)
• Utilisation d'une configuration de Crocus à 50 couches initialisée à partir d'un profil unique puis 25 ans environ de cyclage
• Évaluation des Ts observées par satellite (cf. Hélène et Natalia)
• Comparaison avec la Ts de ERA-interim et ERA-interim-land
• Premières interprétations
Biais fort (-3K) entre TS ERA-i/Crocus et Ts ERA-i malgré des forçages quasi-identiques
Biais moyen toutes saisons Ts Crocus forcé par ERA-i / Ts ERA-i (2000-2012)
(K)
Une partie de ce biais vient de l'albédo ERA-i trop faible (0.75) déjà signalé au CEPMMT par Christophe et modifié dans IFS opérationnel (0.8)
Biais entre Ts ERA-i et TS ERA-i/Crocus au moins aussi fort durant la nuit polaire
Biais moyen mensuel Ts Crocus forcé par ERA-i / Ts ERA-i (juillet 2009)
(K)
Biais hivernal a priori du aux différences fortes entre les flux de chaleurs sensibles
Flux moyen de chaleur sensible dans ERA-interim (juillet 2009)
(W/m²)
Différences entre les flux de chaleur sensible de Crocus et ERA-interim (juillet 2009)
(W/m²)
Premières conclusions et perspectives
Manque évaluation solide des Ts ERA-i et Crocus en utilisant les obs in-situ et télédétectées ( thèse Hélène et M2 Natalia)
Approfondissement nécessaire des causes différenciant les flux de chaleur sensible : rugosité, stabilité/coefficients d'échanges ...
Identification de l'impact des différents schémas de neige
Évaluation de l'impact de biais éventuels de Ts ERA-interim sur la T2m de ERA-interim (cf. études antérieures de Christophe)
Merci
Coupled simulation results at Dome C grid point:
wind speed and boundary layer temperature
... .same problems for most meteorological models !
A very challenging issue:
- deficencies in polar cloud micro-physics?
- deficiencies in water vapor assimilation?
Snow surface temperature during the second half period (26-01 0h loc. time to 30-01 0h)
bias = +0.69 K rmse = 1.8 K correlation = 0.97
Température de la neige profonde simulée dans AROME
33 cm
63 cm
103 cm
Profil de température observé snow par Laurent Arnaud 20 au 31 janvier 2010
23 cm
